一种无土相油包水钻井液及其制备方法技术

本申请提供了一种无土相油包水钻井液及其制备方法，所述钻井液包括：15％～75％的基油；3％～33％的盐水；0.8％～5％的提切剂；0.4％～6％的乳化剂；0.3％～3％的碱度调节剂；0.5～3％的降滤失剂；0～75％的加重材料；所述提切剂选自苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-C4～6二烯烃共聚物、氢化苯乙烯-C4～6二烯烃共聚物、液体聚异戊二烯、乙烯-丙烯共聚物或聚酰胺650。所述无土相油包水钻井液成本较低，适用范围广，其油水比可在7:3～9:1之间可调，密度可在0.9～2.2g/cm3之间可调，在80～150℃范围内具有较好的流变性能、悬浮稳定性和滤失量控制能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及油基钻井液
，尤其涉及一种无土相油包水钻井液及其制备方法。
技术介绍
钻井液是钻探过程中钻孔内使用的循环冲洗介质，主要由分散介质(连续相)、分散相和添加剂组成。根据流体介质的不同，钻井液总体上可分为水基钻井液、油基钻井液和气体型钻井流体三种类型。其中，油基钻井液具有防塌效果好、抗污染能力强、良好的热稳定性和润滑性的特点，特别适用于易塌水敏地层、深井高温层段、低压低渗地层、定向井和海洋深水钻井。油包水钻井液是以油为连续相，水为分散相，结合处理剂形成的钻井液体系，其具有油基钻井液的优点。钻井液的性能与技术指标包括很多项，如密度、黏度、切力和滤失量等等。其中，油基钻井液的切力直接影响到携岩效果、重晶石沉降、当量循环密度、激动压力等，只有适当控制切力并保持其稳定，才能成功钻探复杂井，尤其是深水井、高温高压井和安全密度窗口窄的井段。目前，常规油基钻井液采用有机土提供黏切力，有机土是由亲水的膨润土与季铵盐类阳离子表面活性剂发生相互作用后制成的亲油黏土。然而，有机土存在着活化慢、易高温稠化，塑性黏度较高，不利于现场维护等缺点，从而会减少油基钻井液的使用寿命，减小固相容量，且易污染低渗透储层。因此，近年来国内外先后开展了无土相油基钻井液的相关研究。专利US7572755公开了以液体石蜡油和精炼矿物油的混合物作为连续相的无土相油包水钻井液体系，其使用癸酸乙烯酯类油溶性聚合物提高钻井液油相黏度，形成高性能低破裂点胶体，并可显著降低泥浆漏失。所述无土相油包水钻井液主要靠癸酸乙烯酯类油溶性聚合物提高体系的黏切力，控制流变性和悬浮稳定性，但其成本较高，不利于推广应用。
技术实现思路
有鉴于此，本申请的目的在于提供一种无土相油包水钻井液及其制备方法，本申请提供的钻井液具有良好的流变性和悬浮稳定性，且成本较低。本专利技术提供一种无土相油包水钻井液，包括以下重量百分比的组分：15％～75％的基油；3％～33％的盐水；0.8％～5％的提切剂，所述提切剂选自苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-C4～6二烯烃共聚物、氢化苯乙烯-C4～6二烯烃共聚物、液体聚异戊二烯、乙烯-丙烯共聚物或聚酰胺650；0.4％～6％的乳化剂；0.3％～3％的碱度调节剂；0.5～3％的降滤失剂；0～75％的加重材料。优选地，所述钻井液的密度为0.9g/cm3～2.2g/cm3。优选地，所述基油选自0#柴油或5#白油。优选地，所述盐水选自氯化钙水溶液、氯化钠水溶液和氯化钾水溶液中的一种或多种。优选地，所述碱度调节剂选自氧化钙和氧化镁中的至少一种。优选地，所述加重材料选自重晶石、铁矿粉或四氧化三锰。优选地，所述降滤失剂选自氧化沥青或腐殖酸酰胺。优选地，所述乳化剂包括主乳化剂和辅乳化剂，所述主乳化剂选自C12～22烷基脂肪酸酰胺；所述辅乳化剂选自C8～14烷基脂肪酸酰胺。优选地，所述乳化剂包括0.2％～3％的主乳化剂和0.2％～3％的辅乳化剂。本专利技术还提供一种无土相油包水钻井液的制备方法，包括以下步骤：以重量百分比计，将15％～75％的基油、3％～33％的盐水、0.4％～6％的乳化剂、0.3％～3％的碱度调节剂、0.5％～3％的降滤失剂、0～75％的加重材料和0.8％～5％的提切剂混合，得到无土相油包水钻井液；所述提切剂选自苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-C4～6二烯烃共聚物、氢化苯乙烯-C4～6二烯烃共聚物、液体聚异戊二烯、乙烯-丙烯共聚物或聚酰胺650。与现有技术相比，本申请可在不含有机土的情况下，使用苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-C4～6二烯烃共聚物、氢化苯乙烯-C4～6二烯烃共聚物、液体聚异戊二烯、乙烯-丙烯共聚物或聚酰胺650作为提切剂，并采用乳化剂和降滤失剂等为主要处理剂配制出无土相油包水钻井液。所述无土相油包水钻井液成本较低，适用范围广，其油水比可在7:3～9:1之间可调，密度可在0.9g/cm3～2.2g/cm3之间可调，在80℃～150℃范围内具有较好的流变性能、悬浮稳定性和滤失量控制能力。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例1所得提切剂的纳米激光粒度分析图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了一种无土相油包水钻井液，包括以下重量百分比的组分：15％～75％的基油；3％～33％的盐水；0.8％～5％的提切剂，所述提切剂选自苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-C4～6二烯烃共聚物、氢化苯乙烯-C4～6二烯烃共聚物、液体聚异戊二烯、乙烯-丙烯共聚物或聚酰胺650；0.4％～6％的乳化剂；0.3％～3％的碱度调节剂；0.5～3％的降滤失剂；0～75％的加重材料。为提高国内油基钻井液的技术水平，完善油基钻井液体系，本专利技术提出一种可以柴油或白油为基油的无土相油包水钻井液，其成本较低，且具有良好的流变性、悬浮稳定性和滤失量控制能力等。以重量百分比计，本专利技术提供的无土相油包水钻井液包括15％～75％的基油，优选包括18.7％～74.3％的基油。在本专利技术的实施例中，所述基油为柴油或白油，成本低且适用范围广。本专利技术对所述基油的来源没有特殊限制，所述基油优选自0#柴油或5#白油。以重量百分比计，所述无土相油包水钻井液包括3％～33％的盐水，优选包括3.2％～31.5％的盐水。所述盐水为油包水钻井液中的水相，优选自氯化钙(CaCl2)水溶液、氯化钠(NaCl)水溶液和氯化钾(KCl)水溶液中的一种或多种，更优选为氯化钙水溶液。所述盐水的质量浓度可为20％～30％；在本专利技术的一个实施例中，所述盐水为质量浓度为20％的CaCl2水溶液。以重量百分比计，所述无土相油包水钻井液包括0.3％～3％的碱度调节剂，优选包括0.5％～2.6％的碱度调节剂。所述碱度调节剂优选自氧化钙和氧化镁中的至少一种，更优选为氧化钙。以重量百分比计，所述无土相油包水钻井液包括0.4％～6％的乳化剂，优选包括1％～5.2％的乳化剂。在本专利技术的优选实施例中，所述乳化剂包括主乳化剂和辅乳化剂。其中，所述主乳化剂为长链烷基脂肪酸酰胺，优选自C12～22烷基脂肪酸酰胺。所述辅乳化剂为短链烷基脂肪酸酰胺，优选自C8～14烷基脂肪酸酰胺。在本专利技术的一个实施例中，所述乳化剂包括0.2％～3％的主乳化剂和0.2％～3％的辅乳化剂，优选包括0.5％～2.6％的主乳化剂和0.5％～2.6％的辅乳化剂。在本专利技术的实施例中，所述长链烷基脂肪酸酰胺的烷基链和短链烷基脂肪酸酰胺的烷基链均不是单一的，分别在上述范围即可。以重量百分比计，所述无土相油包水钻井液包括0.5～3％的降滤失剂，优选包括0.6％～1.8％的降滤失剂。在本专利技术中，所述降本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无土相油包水钻井液，包括以下重量百分比的组分：15％～75％的基油；3％～33％的盐水；0.8％～5％的提切剂，所述提切剂选自苯乙烯‑丙烯酸酯共聚物、苯乙烯‑丙烯酸共聚物、苯乙烯‑C4～6二烯烃共聚物、氢化苯乙烯‑C4～6二烯烃共聚物、液体聚异戊二烯、乙烯‑丙烯共聚物或聚酰胺650；0.4％～6％的乳化剂；0.3％～3％的碱度调节剂；0.5～3％的降滤失剂；0～75％的加重材料。

【技术特征摘要】
1.一种无土相油包水钻井液，包括以下重量百分比的组分：15％～75％的基油；3％～33％的盐水；0.8％～5％的提切剂，所述提切剂选自苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-C4～6二烯烃共聚物、氢化苯乙烯-C4～6二烯烃共聚物、液体聚异戊二烯、乙烯-丙烯共聚物或聚酰胺650；0.4％～6％的乳化剂；0.3％～3％的碱度调节剂；0.5～3％的降滤失剂；0～75％的加重材料。2.根据权利要求1所述的钻井液，其特征在于，所述钻井液的密度为0.9g/cm3～2.2g/cm3。3.根据权利要求1所述的钻井液，其特征在于，所述基油选自0#柴油或5#白油。4.根据权利要求1所述的钻井液，其特征在于，所述盐水选自氯化钙水溶液、氯化钠水溶液和氯化钾水溶液中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的钻井液，其特征在于，所述碱度调节剂选自氧化钙和氧化镁中的至少一种。6.根据权利要求1所述的钻井液，其特征在于，所述加重材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙举，李晓岚，李振智，杨朝光，国安平，王阳，
申请(专利权)人：中石化石油工程技术服务有限公司，中石化中原石油工程有限公司钻井工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11